I. বিনিয়োগ ঢালাই: যথার্থ গঠনের শিল্প। ইনভেস্টমেন্ট কাস্টিং (বিনিয়োগ ঢালাই) ফিউসিবল ছাঁচনির্মাণ উপাদান এবং অবাধ্য শেলের একটি যৌগিক কাঠামোর মাধ্যমে নির্ভুলতা তৈরি করে: 1. ছাঁচ প্রস্তুতকরণ: একটি মোম-ভিত্তিক বা রজন-ভিত্তিক ছাঁচ একটি 1:1 স্কেলে অংশটির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ করার জন্য তৈরি করা হয়. 2. (সিলেক্টোরিয়ালি শেলের মতো) সল + কোরান্ডাম পাউডার) বারবার ছাঁচের পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয় যাতে 10-5-8 মিমি পুরুত্বের শেলের 15 স্তর তৈরি হয় নিষ্ক্রিয় গ্যাস সুরক্ষা, 1650-1750 ডিগ্রিতে গলিত টাইটানিয়াম খাদকে শেলের মধ্যে ইনজেকশন দেওয়া হয়। এই প্রক্রিয়াটি Ra1.6μm এর একটি সারফেস ফিনিশ, CT4-CT5 গ্রেডের মাত্রিক নির্ভুলতা অর্জন করতে পারে এবং প্রথাগত ফোরজিংয়ের তুলনায় উপাদান ব্যবহারের হার 40% এর বেশি বৃদ্ধি পায়। এটি টারবাইন ব্লেড এবং কৃত্রিম জয়েন্টগুলির মতো জটিল কাঠামোগত অংশগুলির উত্পাদনের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত।
২. টাইটানিয়াম অ্যালয় ঢালাইয়ে "মেটেরিয়াল ফরবিডেন জোন" চ্যালেঞ্জ: গলিত অবস্থায় টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপ তিনটি প্রধান প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জের দিকে নিয়ে যায়: 1. ইন্টারফেস প্রতিক্রিয়া: ইন্টারফেসিয়াল ডিফিউশন সাধারণ শেল উপাদানগুলির সাথে ঘটে (যেমন SiO₂ এবং Al₂O₃2), একটি স্তর {3} {3}. 2. ক্ষতি: টাইটানিয়াম গলিত ঢালাইয়ের সময় 200-300 ডিগ্রির তাৎক্ষণিক তাপমাত্রার পার্থক্য শেল ক্র্যাকিং ঘটায়. 3. গ্যাস দূষণ: শেল থেকে আর্দ্রতা এবং গ্যাস শোষণের ফলে ঢালাইয়ে ছিদ্রের ত্রুটি দেখা দেয়। কেস স্টাডি: একটি নির্দিষ্ট অ্যারো-ইঞ্জিন ব্লেড ঢালাই করার সময়, প্রথাগত Al₂O₃ শেল ঢালাই পৃষ্ঠে একটি 0.2 মিমি পুরু -কেস স্তর তৈরি করে, যা অপসারণের জন্য পাঁচটি অতিরিক্ত যন্ত্র প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়, যার ফলে উপাদানের ক্ষতির হার 35% পর্যন্ত হয়৷
III. টাইটানিয়াম অ্যালয়েসের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে শেল সামগ্রীতে উদ্ভাবনী সাফল্য, গবেষকরা তিন ধরনের বিশেষ শেল উপাদান সিস্টেম তৈরি করেছেন: 1. কার্বোনাসিয়াস রিফ্র্যাক্টরি ম্যাটেরিয়াল সিস্টেম প্রতিনিধি উপাদান: কৃত্রিম গ্রাফাইট (পেট্রোলিয়াম কোক + পিচ 2800 ডিগ্রীতে 2800 রিফ্র্যাক্টরিতে ক্যালসিনযুক্ত: 2200 ডিগ্রী • তাপ সম্প্রসারণ সহগ মাত্র 2.5×10⁻⁶/ ডিগ্রী • তাপমাত্রার সাথে শক্তি বৃদ্ধি পায় (1000 ডিগ্রীতে 80MPa পৌঁছানো) সীমাবদ্ধতা: • অক্সিডেশন ওজন বৃদ্ধির হার 0.8mg/cm²·h (1000 ডিগ্রি) পর্যন্ত পৌঁছায়, • সহজে 8mW হিসাবে উচ্চ পরিবাহিতা ঢালাই পৃষ্ঠে মাইক্রো-ফাটল উন্নতির সমাধান: গ্রাফাইট পৃষ্ঠের উপর একটি Y₂O₃ আবরণ ব্যবহার করলে অক্সিডেশন হার 70% কমে যায়, ঢালাই যোগ্যতার হার 92%. 2. অক্সাইড সিরামিক সিস্টেম মেটেরিয়াল গ্রেডিয়েন্ট ডিজাইন:
মূল পরামিতি:
• পৃষ্ঠের ছিদ্রতা <8%
• উচ্চ-তাপমাত্রার নমনীয় শক্তি > 15 MPa (1600 ডিগ্রি)
• থার্মাল শক রেজিস্ট্যান্স (1100 ডিগ্রী ওয়াটার কুলিং) > 20 সাইকেল
প্রয়োগের প্রভাব: একটি নির্দিষ্ট ধরনের এয়ারো-ইঞ্জিনের জন্য একটি মধ্যবর্তী আবরণের ঢালাইয়ে, এই সিস্টেমের ব্যবহার কাস্টিংয়ের মাত্রিক নির্ভুলতাকে ±0.3 মিমি থেকে ±0.1 মিমি পর্যন্ত উন্নত করেছে, এবং মেশিনিং ভাতা 60% কমিয়েছে পাউডার (কণার আকার D50=5μm) + yttrium সল সিস্টেম, রাসায়নিক স্থিতিশীলতার স্তর 9 (0-10) অর্জন করে। • ব্যাক লেয়ার রিইনফোর্সমেন্ট: মলিবডেনাম মেশ রিইনফোর্সমেন্ট স্ট্রাকচার শেলের ইমপ্যাক্ট রেজিস্ট্যান্স 3 গুণ বাড়িয়ে দেয়। প্রযুক্তিগত অগ্রগতি: • TC4 টাইটানিয়াম খাদ 240 সেকেন্ডের জন্য 1700 ডিগ্রিতে যোগাযোগ করার পরে, ইন্টারফেস প্রতিক্রিয়া স্তর পুরুত্ব হয়<15μm. • The casting surface roughness Ra is <0.8μm, achieving a mirror finish. Typical Application: Casting of artificial acetabular cups in the biomedical field, achieving "near-net-shape forming" without the need for subsequent polishing.
টাইটানিয়াম অ্যালয় ইনভেস্টমেন্ট ঢালাই, যা হারানো-মোম ঢালাই পদ্ধতি নামেও পরিচিত, এতে একটি মোমের ছাঁচ তৈরি করা, অবাধ্য উপাদান দিয়ে ঢেকে দেওয়া, মোম অপসারণের জন্য গরম করা, গলিত টাইটানিয়ামে ঢালা, এবং তারপর উচ্চ- নির্ভুল টাইটানিয়াম খাদ অংশগুলি পেতে ঠান্ডা করা জড়িত৷ এই প্রযুক্তিটি বিশেষ করে উচ্চ নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তার সাথে জটিল-আকৃতির উপাদান তৈরি করার জন্য উপযুক্ত, যেমন অ্যারো-ইঞ্জিন এবং কৃত্রিম জয়েন্টগুলির জন্য টারবাইন ব্লেড, উল্লেখযোগ্যভাবে উপাদানের বর্জ্য এবং পরবর্তী মেশিনিং কমায়৷
মূল প্রক্রিয়া প্রবাহ:
ছাঁচ প্রস্তুতি: মোম বা রজন ব্যবহার করে অংশের একটি 1:1 বিনিয়োগ ছাঁচ তৈরি করুন।
শেল নির্মাণ: পুরু 5-8 মিমি পুরু 10-15 স্তরের শেল তৈরি করতে বিনিয়োগের ছাঁচে বারবার অবাধ্য স্লারি (যেমন করন্ডাম পাউডার সহ সিলিকা সল) প্রয়োগ করুন।
ডিমোল্ডিং এবং ফায়ারিং: বাষ্প বা গরম তেল ব্যবহার করে মোমের ছাঁচটি সরান, তারপরে 900-1050 ডিগ্রির উচ্চ তাপমাত্রায় শেলটি জ্বাল করুন।
ঢালা: ভ্যাকুয়াম বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস সুরক্ষার অধীনে 1650-1750 ডিগ্রিতে গলিত টাইটানিয়াম খাদ ঢালা।
প্রযুক্তিগত সুবিধা:
উচ্চ নির্ভুলতা: মাত্রিক নির্ভুলতা CT4-CT5 স্তরে পৌঁছেছে, পৃষ্ঠের সমাপ্তি Ra1.6μm।
উচ্চ উপাদান ব্যবহার: ঐতিহ্যগত ফোর্জিং থেকে 40% বেশি।
জটিল অংশগুলির জন্য উপযুক্ত: পাতলা-দেয়ালের, জটিল-গঠিত অংশগুলিকে ঢালাই করতে সক্ষম৷
শিল্প অ্যাপ্লিকেশন
মহাকাশ: বিমানের ইঞ্জিনের উপাদান, মহাকাশের কাঠামোগত অংশ।
বায়োমেডিকাল: কৃত্রিম জয়েন্ট, দাঁতের কৃত্রিম অঙ্গ।
অন্যান্য ক্ষেত্র: শিপ প্রপেলার, মিসাইল স্ট্রাকচারাল পার্টস ইত্যাদি।
প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং ব্রেকথ্রু
চ্যালেঞ্জ: গলিত টাইটানিয়ামের উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতা এটিকে একটি ভঙ্গুর স্তর গঠনের জন্য ছাঁচের শেলের সাথে বিক্রিয়া করার প্রবণ করে তোলে এবং তাপীয় শকের কারণে এটি ক্র্যাক বা ছিদ্র বিকাশ করতে পারে।
ব্রেকথ্রুস: মলিবডেনাম মেশ রিইনফোর্সড মোল্ড শেল এবং অক্সাইড সিরামিক মোল্ড শেল (যেমন জিরকোনিয়াম অক্সাইড) এর মতো নতুন উপকরণ তৈরি করা হয়েছে, যা কাস্টিংয়ের গুণমান এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করে।
ভবিষ্যতের প্রবণতা
প্রযুক্তি কম খরচে, উচ্চ মানের, এবং আরও পরিবেশ বান্ধব সমাধানের দিকে বিকশিত হচ্ছে। নতুন উপকরণ এবং প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশান (যেমন ডিজিটাল টুইন সিমুলেশন) হল মূল ক্ষেত্র, এবং ভবিষ্যতের অ্যাপ্লিকেশনগুলি আরও বিস্তৃত হবে।
